Guía Docente 2014/2015

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1 Guía Docente 2014/2015 Ingeniería Química Chemical Engineering Grado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos Modalidad Semipresencial

2 Índice Ingeniería Química...3 Breve descripción de la asignatura...3 Requisitos Previos...4 Objetivos de la asignatura...4 Competencias...4 Metodología...6 Temario...7 Relación con otras asignaturas del plan de estudios...9 Sistema de evaluación Bibliografía y fuentes de referencia Web relacionadas Recomendaciones para el estudio Materiales didácticos Tutorías... 12

3 Ingeniería Química Módulo: Materias Básicas. Materia: Química. Carácter: Formación Básica. Nº de créditos: 6 ECTS. Unidad Temporal: 2º curso 2º semestre. Profesor de la asignatura: José Antonio Gabaldón Hernández jagabaldon@ucam.edu Horario de atención a los alumnos/as: Lunes: h; Martes: h Profesor/a coordinador de módulo, materia o curso: Carmen Lucas Abellán Breve descripción de la asignatura La materia Ingeniería Química tiene una vocación de arranque de las demás materias troncales, obligatorias y optativas del Plan de Estudios de Ciencia y Tecnología de los Alimentos y debe servir como primer encuentro con los procesos industriales enfocados desde un punto de vista ingenieril. Tales procesos comprenden, en esencia, la transformación de materias primas en productos deseados. Los estudiantes han de familiarizarse con los conceptos básicos de los procesos continuos y discontinuos y las formas más usuales de proceder en la Industria Alimentaria, con especial énfasis en los aspectos ligados a la seguridad y el cuidado del medio ambiente. Además, debe sentar las bases de los cálculos asociados a los procesos: balances de materia energía y cantidad de movimiento, sólidamente apoyados en el manejo de los sistemas de medida más utilizados. Se introducirá al alumno los conocimientos básicos sobre la cinética de reacciones químicas aplicada al diseño de reactores, que serán utilizados y ampliados en Biotecnología Alimentaria y Microbiología Industrial. Brief Description The Chemical Engineering is included on the module of basic sciences, and has a start vocation for other core, obligatory and optional subjects of Science and Food Technology degree and supposes the familiarization with industrial processes from an engineering point of view. Such processes include, in essence, transformation of raw materials into desired products. Students will be habituated with the basic concepts of continuous and discontinuous processes and the different ways to work in the Food Industry, with particular emphasis on aspects related to food safety and environmental concern. Also, will provide the basis of the calculations associated with different balances: mass, energy and momentum, strongly supported by correct management of the measure systems most widely employed. In addition, students will be introduced on basic

4 knowledge of kinetics of chemical reactions applied to the design of reactors, to be used in Food Biotechnology and Industrial Microbiology. Requisitos Previos No se establecen requisitos. Objetivos de la asignatura 1. Potenciar el conocimiento, lenguaje y metodología propios de la Ingeniería Química. 2. Desarrollar capacidades para plantear un problema y seleccionar la metodología adecuada para su resolución, con especial énfasis en los fenómenos de flujo de materia, energía, cantidad de movimiento, manejo de diagramas y cinética de reacciones, cuyas aplicaciones trascienden el dominio de la Ingeniería Química y se extienden a otros campos de la Química y a muy diversas áreas del conocimiento científico y técnico. Competencias Competencias transversales (CT1) Capacidad de análisis y síntesis. (CT2) Capacidad de organización y planificación. (CT3) Comunicación oral y escrita en lengua nativa. (CT4) Conocimiento de lengua extranjera. (CT5) Capacidad de gestión de la información. (CT6) Resolución de problemas. (CT8) Trabajo en equipo. (CT10) Habilidad en relaciones interpersonales. (CT11) Racionamiento crítico. (CT12) Compromiso ético. (CT13) Aprendizaje autónomo. (CT18) Iniciativa y espíritu emprendedor. (CT19) Motivación por la calidad.

5 Competencias específicas (CES1) Fundamentos físicos, químicos y biológicos en ciencias de alimentos y nutrición. (CES6) Propiedades fisicoquímicas de los alimentos. (CES9) Operaciones básicas en la industria alimentaria. (CES10) Procesado y modificaciones de los alimentos. (CESH1) Fabricar y conservar alimentos. (CESH3) Controlar y optimizar los procesos y productos. (CESH4) Desarrollar nuevos procesos y productos. (CESH5) Gestionar subproductos y residuos. (CESH6) Analizar y evaluar los riesgos alimentarios. (CESH15) Asesorar legal, científica y técnicamente a la industria alimentaria y a los consumidores. (CESH20) Realizar tareas de formación de personal. (CESS1) Mantener una actitud de aprendizaje y mejora. (CESS2) Manifestar un alto grado de autoconcepto. (CESS4) Colaborar y cooperar con otros profesionales. (CESS5) Manifestar respeto, valoración y sensibilidad ante el trabajo de los demás. (CESS6) Desarrollar la capacidad para organizar y dirigir. (CESS8) Trabajar con responsabilidad. Resultados de aprendizaje Para las competencias transversales: Conocer los conceptos básicos que sustentan la capacidad de análisis y razonamiento. Evaluar con rigor los diversos métodos y técnicas para el análisis de la información de las asignaturas que componen el módulo. Demostrar compromiso con la autoevaluación y el continuo desarrollo profesional. Conocer y poner en práctica el modo y la dinámica de trabajar en equipo con un comportamiento serio y profesional. Elaborar documentos de calidad de forma sistemática y rigurosa. Demostrar disposición para contribuir y responder a los cambios en las políticas y prácticas educativas.

6 Para las competencias específicas: Comprender las técnicas de ingeniería química que sirven para el mejor aprendizaje de todo lo relativo al alimento y a la alimentación. Metodología Metodología Horas Horas de trabajo Horas de trabajo presencial no presencial Actividades de apoyo en el aula 8 Prácticas presenciales (laboratorio) 5 Evaluación (exámenes y defensa de trabajos) 5 26 (17,3 %) Tutorías académicas 8 Estudio personal 94 Realización de trabajos (82,7 %) TOTAL El sistema de enseñanza semipresencial del Grado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos se basará en el entorno de enseñanza virtual del que dispone la Universidad Católica San Antonio de Murcia. Actividades de apoyo en aula. En esta asignatura se desarrollarán 4 seminarios de 2 horas de duración que ayudarán al estudiante a la planificación, seguimiento del temario y resolución de dudas, apoyando al estudiante en el proceso de aprendizaje. En la primera sesión se presentará al estudiante la asignatura (objetivos, metodología, sistema de evaluación, materiales, prácticas a realizar, ), y en las siguientes se abordarán los aspectos más importantes y complejos de las mismas, al tiempo que se ofrece la posibilidad de ir resolviendo dudas con la presencia del profesor responsable. Practicas. Aplicación a nivel experimental de los conocimientos adquiridos. El alumno desarrollará tareas que permitan solventar problemas y analizar hipótesis, contribuyendo a desarrollar su capacidad de observación, evaluación de resultados, razonamiento crítico y comprensión del método científico. Además de las prácticas y trabajos, se proporcionará al alumno una serie de actividades de aprendizaje que completarán y ampliarán los conocimientos adquiridos. Mecanismos de Tutorización: Están planificados en torno al desarrollo de actividades relacionadas con el seguimiento constante en el proceso de aprendizaje del estudiante. De este modo, el profesor se preocupa de la participación activa del alumno mediante las distintas

7 herramientas propuestas y disponibles a través del Campus Virtual. De esta forma, el profesor supervisa, controla y evalúa constantemente los resultados de aprendizaje del alumno. Foro: esta herramienta está dirigida a la autoevaluación, ya que permite desarrollar un tema específico. Su dinámica permite a los estudiantes ir nutriendo y generando un debate con los diferentes planteamientos e intervenciones que realicen. Estas serán moderadas por el profesor y las reorientará hacia el propósito formativo. Chat: se utilizará esta vía como estrategia pedagógica de evaluación formativa, al ser considerado como una herramienta interactiva sincrónica que permite establecer diálogos de discusión, reflexión para generar conocimiento y retroalimentación inmediata. Videoconferencia: transmisión de charlas o seminarios del profesor con la participación de los alumnos. Autoevaluación: Se propondrán ejercicios periódicos de cada unidad temática, para que el alumno consolide los conocimientos y competencias adquiridas. Tutorías individuales o colectivas: Se destinarán a aclarar dudas al alumno, estas pueden ser presenciales o a través de chat, teléfono y correo electrónico. Estudio personal y realización de trabajos: Estudio personal teórico y práctico del estudiante para: Asimilar el material impreso y audiovisual presentado en el aula virtual. Preparar posibles dudas a resolver en las tutorías. Preparar y realizar actividades de aprendizaje virtual. Preparar ejercicios de autoevaluación y exámenes. Temario Programa de la enseñanza teórica Tema 01. Introducción a la Ingeniería Química. 2. Operaciones unitarias 3. Tipos de procesos en ingeniería química 4. Régimen estacionario y no estacionario 5. Contacto entre fases Tema 02. Sistemas de magnitudes y unidades.

8 3. Unidades y dimensiones 4. Sistemas de unidades 5. El sistema internacional de unidades 6. Consistencia dimensional 7. Análisis dimensional Tema 03. Balances de materia en sistemas sin reacción química. 3. Ecuaciones de diseño 4. Expresión general para el balance macroscópico de materia 5. Balance de materia en unidades másicas 6. Balance de materia en unidades molares 7. Aplicación de los balances de materia Tema 04. Balances de materia en sistemas con reacción química. 3. Estequiometría 4. Grado de avance. Conversión molar 5. Conversión intensiva 6. Reactivo limitante 7. Reactivo en exceso 8. Rendimiento de un producto 9. Selectividad de un producto Tema 05. Balances de energía calorífica. 3. Expresión general del balance macroscópico de energía 4. Formas simplificadas del balance de energía 5. Balance de energía en estado estacionario sin generación Tema 06. Balances de energía mecánica.

9 3. Expresión general del balance macroscópico de energía mecánica 4. Medidores de caudal 5. Elementos de medida de caudal Tema 07. Ingeniería de la reacción química. 3. Cinética y velocidad de reacción 4. Variación de la velocidad con la temperatura 5. Variación de la velocidad con la concentración Tema 08. Introducción al diseño de reactores. 3. Reactor discontinuo tanque agitado 4. Reactor continuo tanque agitado 5. Reactor continuo flujo pistón 6. Ecuaciones de diseño 7. Resumen de las ecuaciones de diseño Programa de la enseñanza práctica Práctica 1. Balance macroscópico de materia. Dilución de un zumo de fruta concentrado. Práctica 2. Balance macroscópico de energía. Calentamiento de un tanque agitado. Práctica 3. Determinación de la cinética de reacciones. Relación con otras asignaturas del plan de estudios Ingeniería Química forma parte del conjunto de Materias Básicas necesarias para aportar una base sólida de conocimiento donde sustentar la enseñanza y aprendizaje de las materias específicas que posteriormente serán cursadas. El objetivo general de esta materia, junto a las asignaturas de Física aplicada, Fundamentos de Matemática aplicada, Análisis Químico, Química y Bioquímica de los Alimentos, Operaciones básicas y Tecnología de los Alimentos, proporcionará al alumno los conceptos básicos de la Ingeniería Química, para que pueda enfrentarse con un criterio amplio a los diversos problemas que se le plantearán en ésta o, incluso, en otras disciplinas relacionadas con la Tecnología de Alimentos.

10 Sistema de evaluación Convocatoria de Febrero/Junio: - Teoría: Tendrá un valor de un 80% de la nota final. Examen con preguntas cortas y problemas. - Seminarios: Tendrán un valor de un 10% de la nota final. - Prácticas: Tendrán un valor de un 10% de la nota final. Convocatoria de Septiembre: - Teoría: Tendrá un valor de un 80% de la nota final. Examen con preguntas cortas y problemas. - Seminarios: Tendrán un valor de un 10% de la nota final. - Prácticas: Tendrán un valor de un 10%. Bibliografía y fuentes de referencia Bibliografía básica Costa López, J., Cervera March, S., Cunill García, F., Espulgas Vidal, S., Mans Teixidó, C., Mata Álvarez, J. (2002). Curso de Ingeniería Química. Introducción a los procesos, las operaciones unitarias y los fenómenos de transporte. Barcelona: Ediciones Reverté. Costa Novella, E. (1983). Ingeniería Química. Conceptos generales. Madrid: Ediciones Alhambra. Himmelblau, D.M. (1988). Balances de materia y energía. Méjico: Ediciones Prentice Hall. Levenspiel, O. (2002). Ingeniería de las reacciones químicas. Barcelona: Ediciones Reverté. McCabe, W.L., Smith, J.C., Harriot, P. (2002). Operaciones unitarias en Ingeniería Química. Méjico: Ediciones McGraw Hill. Perry, R.H., Green, D.H., Maloney J.O. (2001). Manual del Ingeniero Químico. 7ª Ed., Méjico: Ediciones McGraw Hill. Bibliografía complementaria Aguado, J., Calles, J.A., Cañizares, P., López, B., Rodríguez, F., Santos, A., Serrano, D. (1999). Ingeniería de la industria alimentaria, volumen I: Conceptos básicos. Madrid: Ediciones Síntesis. Earle, R. L. (1987). Ingeniería de los Alimentos. Las Operaciones Básicas Aplicadas a la Tecnología de los Alimentos. Zaragoza: Ediciones Acribia. Felder, R.M., Rousseau, R.W. (1991). Principios elementales de los procesos químicos. Wilmington, USA: Ediciones Addison-Wesley Iberoamericana. Valiente Banderas. (1999). Problemas de balance de materia y energía en la industria alimentaria. Méjico: Ediciones Limusa, Noriega.

11 Web relacionadas Organismos Asociación Nacional de Químicos de España (ANQUE) European Federation of Chemical Engineering Federación Empresarial de la Industria Química Española Ingeniería Química Revistas Científicas Química e Indústria Chemical Engineering Journal of Food Engineering Journal of Food Processing and Preservation Recomendaciones para el estudio En el campus virtual, los estudiantes dispondrán de todo el material necesario para el correcto desarrollo de la materia. Hacer un plan de estudio o, al menos, un horario de estudio para organizar mejor el tiempo, teniendo en cuenta el calendario de trabajo de la asignatura que aparece en la Guía Docente. Es aconsejable que el alumno se familiarice con el uso de la calculadora científica y con conceptos básicos de matemáticas (ecuaciones, integrales, logaritmos), estadística y química general. Tras cada tema, se aconseja repasar los contenidos teóricos antes de abordar los problemas y cuestiones de autoevaluación, con antelación a la resolución de los mismos en las horas destinadas a seminarios y tutorías por el profesor, de este modo el alumno mejorará el aprendizaje. Además, se recomienda que una parte importante de las horas destinadas al trabajo autónomo del alumno también se dediquen al pensamiento crítico y la resolución de aquellos problemas planteados. Materiales didácticos En la plataforma e-learning del campus virtual, los estudiantes disponen de todo el material necesario para el correcto desarrollo de la materia. Además, es necesaria la consulta del material bibliográfico recomendado para el estudio de la asignatura. Ordenador personal.

12 Generales: - Documento PDF de Guía de la asignatura. - Documento PDF del Plan de Trabajo. - Servicio de Polimedia de presentación de la asignatura. Parte Teórica: - Documentos PDF relativos a cada tema de la asignatura. - Foros de cuestiones relativas a los temas de la asignatura. - Bibliografía básica y complementaria. Parte práctica: - Documentos PDF con la descripción de cada una de las actividades. - Documentos PDF con los problemas relativos a cada unidad. - Foros de actividad relativos a los temas. - Bases de datos electrónicas. - Aplicaciones informáticas: explorador de internet, procesador de textos Word, Power point, Adobe Reader. Tutorías La tutoría académica tendrá los siguientes objetivos: - Orientar personalmente sobre los contenidos de la asignatura, sistema de evaluación, métodos de estudio y metodología docente. - Realizar con el alumno las actividades de ampliación que éste requiera para completar y mejorar su formación en la materia. - Resolver todas las dudas y problemas que se le presenten al alumno sobre el temario impartido. - Reforzar y aportar los conocimientos mínimos necesarios a aquellos alumnos que lo requieran para un adecuado seguimiento del temario.